Mikeyy
Szövetség a gyorsabb félvezetőkért
Az Oak Ridge National Laboratory (ORNL), a Motorola Labs, és a Pacific Northwest National Laboratory (PNNL) közös kutatási és fejlesztési egyezményt írtak alá a következő generációs integrált áramkörök sebességének növelése érdekében.
A három cég kutatói közösen próbálnak olyan anyagokat felfedezni, amelyek felülkerekedhetnek azon az alapvető fizikai problémán, ami lassan behatárolja a félvezetők fejlődését, és erre a problémára jelenleg nincs igazi megoldás. A félvezető ipar évtizedeken keresztül képes volt növelni a tranzisztorok számát és a számítási teljesítményt egyetlen chipen, és egyre kisebb, és emellett egyre gyorsabb elektronikus eszközöket gyártani. De a kutatók már kezdetben is tudták, hogy az félvezető ipar egyszer falakba ütközik, ami majd megakadályozza a további méretcsökkentéseket.
A probléma a jelenlegi, kapukat szigetelő szilícium-dioxid réteggel van, ami körülbelül 3,5 nanométer vastag. Ez a réteg irányítja az elektronokat, ez ellenőrzi az elektronok áramlását a tranzisztoron keresztül. Minden alkalommal, amikor csökkentik egy chip méretét, ennek a szilícium-dioxid rétegnek a vastagságát is csökkenteni kell. A chipek fejlődésének jelenlegi tempóját figyelembe véve 10 éven belül a szilícium-dioxid réteg vastagságát 1 nanométer alá kéne csökkenteni.
Azonban amint ennek a rétegnek a vastagsága 2 nanométernél kevesebb lesz (ami jövő év végére várható), a szilícium-dioxid már nem képes megfelelő szigetelést biztosítani, és az eszközök nem fogna rendesen működni, ugyanis az elektronok a nagyon vékony szigetelőrétegeken átáramlanak. Olyan szigetelőanyagok készítéséhez, amelyek 2 nanométernél kisebb vastagságok mellett is képesek működni, a legtöbb szakember szerint teljesen új anyagok kifejlesztésére van szükség, amelyek sokkal magasabb dielektromos állandóval rendelkeznek, és sokkal nagyobb kapacitással egy adott vastagság mellett.
A három évre szóló kutatási egyezménynek két fázisa van. Az első fázis során - ami várhatóan egy évet vesz igénybe - az ORNL kristályos oxidokkal kapcsolatos eddigi kutatási eredményeit áttanulmányozza a Motorola Labs és a PNNL. A második fázis során a technológia tesztelése és optimalizálása várható.
A három cég kutatói közösen próbálnak olyan anyagokat felfedezni, amelyek felülkerekedhetnek azon az alapvető fizikai problémán, ami lassan behatárolja a félvezetők fejlődését, és erre a problémára jelenleg nincs igazi megoldás. A félvezető ipar évtizedeken keresztül képes volt növelni a tranzisztorok számát és a számítási teljesítményt egyetlen chipen, és egyre kisebb, és emellett egyre gyorsabb elektronikus eszközöket gyártani. De a kutatók már kezdetben is tudták, hogy az félvezető ipar egyszer falakba ütközik, ami majd megakadályozza a további méretcsökkentéseket.
A probléma a jelenlegi, kapukat szigetelő szilícium-dioxid réteggel van, ami körülbelül 3,5 nanométer vastag. Ez a réteg irányítja az elektronokat, ez ellenőrzi az elektronok áramlását a tranzisztoron keresztül. Minden alkalommal, amikor csökkentik egy chip méretét, ennek a szilícium-dioxid rétegnek a vastagságát is csökkenteni kell. A chipek fejlődésének jelenlegi tempóját figyelembe véve 10 éven belül a szilícium-dioxid réteg vastagságát 1 nanométer alá kéne csökkenteni.
Azonban amint ennek a rétegnek a vastagsága 2 nanométernél kevesebb lesz (ami jövő év végére várható), a szilícium-dioxid már nem képes megfelelő szigetelést biztosítani, és az eszközök nem fogna rendesen működni, ugyanis az elektronok a nagyon vékony szigetelőrétegeken átáramlanak. Olyan szigetelőanyagok készítéséhez, amelyek 2 nanométernél kisebb vastagságok mellett is képesek működni, a legtöbb szakember szerint teljesen új anyagok kifejlesztésére van szükség, amelyek sokkal magasabb dielektromos állandóval rendelkeznek, és sokkal nagyobb kapacitással egy adott vastagság mellett.
A három évre szóló kutatási egyezménynek két fázisa van. Az első fázis során - ami várhatóan egy évet vesz igénybe - az ORNL kristályos oxidokkal kapcsolatos eddigi kutatási eredményeit áttanulmányozza a Motorola Labs és a PNNL. A második fázis során a technológia tesztelése és optimalizálása várható.